يلعب الضوء دوراً مهماً في تنظيم نمو النباتات وتطورها. بالإضافة إلى توفير الطاقة لعملية التمثيل الضوئي ، يوفر الضوء إشارات مهمة أخرى لتنظيم مجموعة من الاستجابات التنموية والفسيولوجية في النباتات.

ما هو المستقبل الضوئي؟

تستجيب النباتات للضوء باستخدام مجموعة فريدة من البروتينات الحساسة للضوء تسمى المستقبلات الضوئية. تحتوي المستقبلات الضوئية على أصباغ ضوئية ، والتي تتكون من مكون بروتيني مرتبط بصبغة غير بروتينية ماصة للضوء تسمى حامل اللون. هناك عدة أنواع مختلفة من المستقبلات الضوئية ، والتي تختلف في تسلسلها من الأحماض الأمينية ونوع حامل اللون الموجود. تستجيب هذه الأنواع بحد أقصى لأطوال موجية محددة مختلفة من الضوء ، تتراوح من الأشعة فوق البنفسجية ب(٢٨٠-٣١٥ نانومتر) إلى الأحمر البعيد (٧٠٠-٧٥٠ نانومتر). يتسبب امتصاص حامل اللون للضوء في إحداث تغييرات هيكلية في المستقبل الضوئي ، مما يؤدي إلى سلسلة من أحداث تحويل الإشارة التي تؤدي إلى تغييرات في التعبير الجيني.

نظام الصبغ النباتي

توجد العديد من أنواع المستقبلات الضوئية في النباتات. الأصباغ النباتية هي فئة من المستقبلات الضوئية التي تستشعر الضوء الأحمر والضوء الأحمر البعيد. يعمل نظام الصبغ النباتي كمفتاح إضاءة طبيعي ، مما يسمح للنباتات بالاستجابة لشدة الضوء البيئي ومدته ولونه.

يلعب نظام الصبغ النباتي دوراً مهماً في التكوُّن الضوئي _ نمو وتطور النباتات استجابة للضوء. يحتوي ضوء الشمس الساطع على ضوء أحمر أكثر من الضوء الأحمر البعيد. يمتص الكلوروفيل الضوء الأحمر بقوة ، لذلك تتلقى المناطق النباتية المظللة ضوءاً أحمر بعيداً أكثر من الضوء الأحمر.

تستخدم النباتات الكروموسومات النباتية لتكييف نموها استجابةً للضوء الأحمر والضوء الأحمر البعيد. يؤدي التعرض للضوء الأحمر البعيد في المناطق المظللة إلى استطالة السيقان والأعناق بحثاً عن الضوء. من ناحية أخرى ، فإن التعرض للأطوال الموجية الحمراء من أشعة الشمس غير المفلترة يعزز النمو الجانبي والتفرع.